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一种纳米二氧化钛薄膜光催化剂表面气相扩渗改性方法,它涉及纳米二氧化钛薄膜光催化剂的扩渗改性方法。本发明解决现有用于光催化制氢的二氧化钛薄膜的产氢效率低的问题。本发明的方法:首先利用阳极氧化方法在钛基体上制备纳米二氧化钛薄膜,然后加热滴渗炉至500~800℃,向滴渗炉内滴入甲醇使其中空气排空,然后将处理后的钛基体放入滴渗炉内,再将渗剂滴入滴渗炉内即可。本发明的方法将碳,碳和氮,碳和稀土元素,或者碳、氮和稀土元素修饰至纳米二氧化钛薄膜表面及晶格中,得到的改性纳米二氧化钛光催化剂的光催化制氢的产氢速率是是没有进行气相扩渗处理的二氧化钛薄膜的产氢速率的1.16~1.48倍,光催化制氢性能大大提高。